高中物理鞏固練習(xí)熱力學(xué)第一定律

【鞏固練習(xí)】一、選擇題1．有一個小氣泡從水池底緩慢地上升，氣泡跟水不發(fā)生熱傳遞，而氣泡內(nèi)氣體體積不斷增大，小氣泡上升的過程中（）．A．由于氣泡克服重力做功，則它的內(nèi)能減少B．由于重力和浮力的合力對氣泡做功，則它的內(nèi)能增加C．由于氣泡內(nèi)氣體膨脹對外做功，則它的內(nèi)能增加D．由于氣泡內(nèi)氣體膨脹對外做功，則它的內(nèi)能減少2．在光滑水平面上有一木塊保持靜止，射來的子彈穿過木塊，下列說法中正確的是（）．A．摩擦力做功使木塊內(nèi)能改變B．子彈損失的機(jī)械能，等于子彈與木塊增加的內(nèi)能C．子彈損失的機(jī)械能，等于木塊動能的增量和木塊、子彈內(nèi)能增量的總和D．子彈與木塊總動能守恒3．一個鐵塊沿斜面勻速滑下，關(guān)于物體的機(jī)械能和內(nèi)能的變化，下列判斷中正確的是（）．A．物體的機(jī)械能和內(nèi)能都不變B．物體的機(jī)械能減小，內(nèi)能不變C．物體的機(jī)械能增大，內(nèi)能增大D．物體的機(jī)械能減小，內(nèi)能增大4．暖瓶中盛有0.5kg25℃的水，一個學(xué)生想用上下?lián)u晃的方法使冷水變?yōu)殚_水．設(shè)每搖晃一次水的落差為15cm，每分鐘搖晃30次．不計(jì)所有熱散失，大約需多長時間可以把水“搖開”？[c水=4.2×103J／（kg·℃），g取10m／s2]5．(2014廣東肇慶一模)如圖所示，導(dǎo)熱的汽缸開口向下，缸內(nèi)活塞封閉了一定質(zhì)量的理想氣體，活塞可自由滑動且不漏氣，活塞下掛一個砂桶，砂桶裝滿沙子時，活塞恰好靜止?，F(xiàn)將砂桶底部鉆一個小洞，讓細(xì)沙慢慢漏出，汽缸外部溫度恒定不變。則()A．缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)減小，內(nèi)能增加B．缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)增大，內(nèi)能不變C．缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)增大，內(nèi)能減少D．外界對缸內(nèi)氣體做功6．關(guān)于物體的內(nèi)能和熱量，下列說法中正確的有（）．A．熱水的內(nèi)能比冷水的內(nèi)能多B．溫度高的物體其熱量必定多，內(nèi)能必定大C．在熱傳遞過程中，內(nèi)能大的物體其內(nèi)能將減小，內(nèi)能小的物體其內(nèi)能將增大，直到兩物體的內(nèi)能相等D．熱量是熱傳遞過程中內(nèi)能轉(zhuǎn)移量的量度7．以下說法正確的是（）．A．熱量是物體在熱傳遞過程中內(nèi)能的變化B．熱能是內(nèi)能的通俗且不甚確切的說法C．個別分子是沒有溫度可言的D．熱量有可能從內(nèi)能少的物體傳到內(nèi)能多的物體8．對于一定質(zhì)量的氣體（）．A．吸熱時其內(nèi)能可以不變B．吸熱時其內(nèi)能一定不變C．不吸熱也不放熱時其內(nèi)能可能減小D．不吸熱也不放熱時其內(nèi)能一定不變9．給鐵絲加熱，鐵絲溫度升高了，用錘子敲打鐵絲，鐵絲溫度也升高，這說明（）．A．功和熱本質(zhì)上是相同的B．功可以轉(zhuǎn)化為熱量C．做功和熱傳遞對改變物體內(nèi)能是等效的D．做功和熱傳遞對改變物體內(nèi)能的過程有本質(zhì)區(qū)別10．對于一定質(zhì)量的理想氣體，在下列各過程中，可能發(fā)生的過程是（）．A．氣體膨脹對外做功，溫度升高B．氣體吸熱，溫度降低C．氣體放熱，壓強(qiáng)增大D．氣體放熱，溫度不變11．（2015北京卷）下列說法正確的是（）A．物體放出熱量，其內(nèi)能一定減小B．物體對外做功，其內(nèi)能一定減小C．物體吸收熱量，同時對外做功，其內(nèi)能可能增加D．物體放出熱量，同時對外做功，其內(nèi)能可能不變12．下列過程可能發(fā)生的是（）．A．物體吸收熱量，對外做功，同時內(nèi)能增加B．物體吸收熱量，對外做功，同時內(nèi)能減少C．外界對物體做功，同時物體吸熱，內(nèi)能減少D．外界對物體做功，同時物體放熱，內(nèi)能增加13．一定量的氣體吸收熱量，體積膨脹并對外做功則此過程的末態(tài)與初態(tài)相比（）．A．氣體內(nèi)能一定增加B．氣體內(nèi)能一定減小C．氣體內(nèi)能一定不變D．氣體內(nèi)能是增是減不能確定二、填空題14．遠(yuǎn)古時代，取火是一件困難的事，火一般產(chǎn)生于雷擊或磷的自燃．隨著人類文明的進(jìn)步，出現(xiàn)了“鉆木取火”等方法．“鉆木取火”是通過________方式改變物體的內(nèi)能，把________轉(zhuǎn)變成內(nèi)能．15．(2015連徐宿三調(diào))如圖所示，兩個相通的容器A、B間裝有閥門S，A中充滿氣體，分子與分子之間存在著微弱的引力，B為真空。打開閥門S后，A中的氣體進(jìn)入B中，最終達(dá)到平衡，整個系統(tǒng)與外界沒有熱交換，則氣體的內(nèi)能（選填“變小”、“不變”或“變大”），氣體的分子勢能（選填“減少”、“不變”或“增大”）。三、解答題16．某同學(xué)為測量地表植物吸收太陽能的本領(lǐng)做了如下實(shí)驗(yàn)：用一面積為0.1m2的面盆盛6kg的水，經(jīng)太陽垂直照射15min，溫度升高5℃，若地表植物招收太陽光的能力與水相等，試計(jì)算：（1）每平方米綠色植物每秒接收的太陽能為多少？（2）若綠色植物在光合作用中每吸收1kJ的太陽能可以放出0.05L的氧氣，則每公頃綠地每秒百放出多少升的氧氣？（1公頃=104m2）17．一鐵球從高H處由靜止落到地面上，反彈速率是落地速率的一半，設(shè)撞擊所轉(zhuǎn)化的內(nèi)能全部用來令鐵球溫度升高，則鐵球升高多少？（設(shè)鐵球的比熱容為c，各物理量取國際制單位）18．子彈以200m／s的速度射入固定的木板，穿出時速度為100m／s，若子彈損失的機(jī)械能完全轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，并有50％被子彈吸收，求子彈的溫度升高多少？[已知子彈的比熱容為130J／(kg·℃)]【答案與解析】一、選擇題1．【答案】D【解析】在小氣泡上升過程中，重力和浮力的合力對氣泡做的功，或者氣泡克服重力做的功，只能改變氣泡的機(jī)械能，而不能影響氣泡內(nèi)氣體的內(nèi)能，故A、B錯誤．在上升的過程中，氣泡內(nèi)氣體膨脹而對外界做功，使它的內(nèi)能減小，故D正確．2．【答案】A、C【解析】子彈損失的動能一部分轉(zhuǎn)化為木塊的動能，一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能．3．【答案】D【解析】鐵塊沿斜面勻速下滑時，動能不變，勢能減小，所以鐵塊的機(jī)械能一定減?。F塊沿斜面能勻速滑下，這斜面一定是不光滑的，鐵塊下滑時克服摩擦力做功，鐵塊損失的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為鐵塊和斜面的內(nèi)能，因此鐵塊的溫度會略有升高，內(nèi)能增大．此題情景就像冬天兩手相互搓會感到暖和一樣．4．【答案】見解析【解析】此問題中能量轉(zhuǎn)化方向是：向上搖時學(xué)生自身的內(nèi)能通過對水做功轉(zhuǎn)化為水的重力勢能，水下降時其重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，再轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能．由于不計(jì)一切熱散失，水的重力勢能的減少量等于水的內(nèi)能的增加量．設(shè)把水“搖開”需tmin，水升溫ΔT，由W=ΔU得：30mg·Δh·t=cmΔT，．即把水“搖開”大約需7×103min，約為5天．遇到該類問題，一部分學(xué)生往往不知如何入手，但認(rèn)真理解題意，抓住問題的關(guān)鍵，解決問題也并不困難．另外，要特別注意運(yùn)用Q=cmΔt時，單位要用國際單位．5．【答案】BD【解析】設(shè)活塞質(zhì)量為m，橫截面積為S，大氣壓為p0，則以活塞為研究對象，根據(jù)平衡條件得：汽缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)，由于m減小，則p增大，即氣體的壓強(qiáng)增大，氣體被壓縮，外界對氣體做功。由于汽缸是導(dǎo)熱的，氣體的溫度與環(huán)境相等，保持不變，其內(nèi)能不變。故B、D正確，A、C錯誤。6．【答案】D【解析】物體的內(nèi)能由溫度、體積及物體的質(zhì)量決定，并不只由溫度決定，故選項(xiàng)A、B都不對．在熱傳遞過程中，熱量是由高溫物體傳給低溫物體，而內(nèi)能大的物體不一定溫度高，在熱傳遞過程中完全有可能內(nèi)能大的物體內(nèi)能繼續(xù)增大，內(nèi)能小的物體內(nèi)能繼續(xù)減小，故選項(xiàng)C是錯誤的．關(guān)于熱量的論述．選項(xiàng)D是正確的．7．【答案】B、C、D8．【答案】A、C9．【答案】C10．【答案】A、B、C、D11．【答案】C【解析】物體內(nèi)能的改變方式有兩種：做功和熱傳遞，只說某一種方式我們無法判斷內(nèi)能是否變化，故A、B選項(xiàng)錯誤；物體放出熱量又同時對外做功內(nèi)能一定減小，故D選項(xiàng)錯誤；物體吸收熱量同時對外做功，內(nèi)能可能增大、減小或不變，故C選項(xiàng)正確。12．【答案】A、B、D【解析】當(dāng)物體吸收的熱量多于對外做的功時，物體的內(nèi)能就增加，A正確；當(dāng)物體吸收的熱量比對外做功的數(shù)值少時，物體的內(nèi)能就減少，B正確；外界對物體做功，同時物體吸熱，則物體的內(nèi)能必增加．C錯誤：當(dāng)物體放出的熱量比外界對物體做功的數(shù)值少時，物體的內(nèi)能增加，D正確．13．【答案】D【解析】氣體的內(nèi)能是由做功和熱傳遞共同決定的，現(xiàn)在吸收熱量和對外做功同時進(jìn)行，不知兩者具體的數(shù)量關(guān)系，無法判斷內(nèi)能的變化情況，故選D．二、填空題14．【答案】做功機(jī)械能15．【答案】不變、增大【解析】打開閥門，氣體膨脹，因?yàn)橛疫吺钦婵?，所以不對外做功，絕熱過程，故由熱力學(xué)第一定律可得，氣體的內(nèi)能不變，溫度就不變；由于體積增大，即分子間的作用力將更小，所以氣體分子勢能增大．三、解答題16．【答案】見解析【解析】（1）每平方米綠色植物每秒吸收的太陽能為：．（2）每公頃綠地每秒吸收的太陽能為：Q=1.4×103×104J=1.4×104kJ，放出的氧氣體積V=1.4×104×0.05L=700L．17．【答案】見解析【解析】設(shè)落到地面時的速率為v，則v2=2gH，得落地時的速率，則鐵球在與地面撞擊時損失的動能。